Ден Томел - Поиск неисправностей в электронике

2. Остановить программу по команде с клавиатуры.

3. Показать введенную с клавиатуры величину на экране.

4. Вернуть управление системой контролирующей программе.

Это называется контрольной точкой и является очень полезным средством отладки. Пошаговое выполнение программ позволяет осуществлять программу по одной инструкции до возвращения прав на управление контролирующей программе.

Отладка программ очень похожа на обслуживание в аппаратном обеспечении. Цель заключается в устранении насколько возможно большего количества недоработок при каждом тесте. Контрольные точки, обычно, устанавливаются в середине отлаживаемой программы, результаты сравниваются с ожидаемыми в этой точке программы. На основе этих результатов устанавливается новая контрольная точка, для исключения половины оставшегося кода, и так далее, пока проблема не будет изолирована.

Другое средство разработки, это эмулятор — программа, которая запускается на ПК и формирует сигналы на интерфейсном кабеле подобно ЦПУ разрабатываемой системы. ЦПУ удаляется из своей панельки и вместо него подключается кабель эмулятора. Прикладное программное обеспечение считывается эмулятором и выполняется платой системы. Эти системы также дают возможность задания контрольных точек и пошагового выполнения других функций контролирующей программы.

Еще один полезный инструмент — программный симулятор. Это средство не позволяет вам отлаживать аппаратуру, но очень полезно при тестирования программ до запуска их на разрабатываемой системе. Например, встроенный контроллер оборудования атомной электростанции по соображениям безопасности вообще невозможно тестировать в реальных условиях.

Так же, как аппаратное обеспечение можно разработать для удобства технического обслуживания и ремонта, можно писать программы с учетом отладки. Программы следует писать и проверять таким образом, чтобы они выполняли определенную локальную функцию, например, чтение с клавиатуры или вывод символа на монитор. Этот подход даст вам средства тестирования аппаратуры и обеспечивает строительные блоки для всего программного обеспечения.

Профилактическое техническое обслуживание устройств со встроенными микропроцессорами очень похоже на работу с другими цифровыми приборами, описанными в предыдущей главе. Важное отличие заключается в возможности сбоя в программе, выполняемой микрокомпьютером. В этих условиях прибор полностью потеряет контроль над своими обычными функциями и может сделать все, что угодно. Это спровоцирует серьезные последствия в случае, например, большого манипулятора. Одной из основных причин такого повреждения являются помехи в линии питания. Выбросы тока на линии, переходные процессы высокого напряжения, временные прерывания подачи питания, другие причины, могут вызвать кратковременные сбои в микрокомпьютерной системе. В экстремальных случаях, таких, как удар молнии, переходные процессы могут сильно повредить схему. В не столь катастрофических ситуациях компьютер может только «сбиться» и его необходимо перезагрузить, выключив питание и включив снова.

Лучший способ предотвратить сбой — использовать сетевой фильтр и ограничитель кратковременных выбросов напряжения. Многие из этих устройств содержат просто металлоксидный варистор, который ограничивает пиковые напряжения на безопасном уровне. Другие — активную схему, которая ограничивает и контролирует выбросы и разрушительные переходные процессы. Источник бесперебойного питания (UPS) обнаруживает прекращение подачи питания на линии и переключает компьютер на свой внутренний аккумуляторный источник.

Основной формой технического обслуживания ПК является чистка. Клавиатуру и корпус следует регулярно чисть пылесосом снаружи. Вентиляционные отверстия могут быть забиты пылью, а вентиляторы перестать работать. Многие ИМС ЦПУ снабжены теплоотводом и вентилятором, который установлен непосредственно на микропроцессоре, для того чтобы сохранить его достаточно охлажденным. Эти вентиляторы часто не запускаются, что вызывает выход из строя ЦПУ из-за перегрева. Другим профилактическим средством является чистка головок привода флоппи-дисков. Есть специальные наборы, которые используют чистящую жидкость для снятия отложений на головках. При чистке головок нужно быть очень осторожным, чтобы не нарушить положение головок. Избегайте использования средств сухой очистки, поскольку они абразивны и могут повредить головки во время очистки.